悬臂弯曲加载表面裂纹扩展速率试验中各参量的变化规律

在悬臂弯曲加载方式下,采用逐级递增的六级名义应变控制模式,完成了三件10CrNiMo钢试样的低周疲劳表面裂纹扩展速率试验。试验数据处理结果表明:在每级名义应变控制下,位移和载荷的峰谷值是基本保持不变的,但随着名义应变级别的增加,位移和载荷的均值存在向负向增大的趋势;而在低名义应变级别控制下,应变峰谷值的变化规律和位移与载荷的峰谷值的变化规律相似,但随着名义应变级别的增加,应变的峰谷值和均值均存在向正向增大的趋势。分析认为,产生上述现象的原因主要和试样表面的残余应变有关。

残余应变对表面裂纹扩展速率的影响

在悬臂弯曲加载方式下,采用逐级递增的多级名义应变控制表面裂纹前缘应变的试验方法,进行了在改换名义应变级别控制时残余应变调零和不调零时10CrNiMo结构钢的低周疲劳表面裂纹扩展速率试验,对试验结果进行了比较和分析,结果表明:残余应变会减缓表面裂纹的扩展速率,残余应变越大,这种减缓效果越显著;在过渡为下一级名义应变时残余应变调零将会获得较快的表面裂纹扩展速率。

压力容器用钢低周疲劳表面裂纹扩展速率试验研究

压力容器的表面裂纹常常会导致低周疲劳破坏。因此,研究压力容器用钢的低周疲劳表面裂纹扩展规律,具有重要意义。本文在带有上下对称圆弧板状试样的上圆弧几何中心,加工预制了半椭圆表面裂纹,以模拟压力容器具有表面裂纹时的特点。同时,在上圆弧一侧设计加工了特定形状和尺寸的刀口,装卡COD位移规,用来控制表面裂纹前缘的应变。以10CrNiMo钢为例,加工成一组上述形式的试样,在悬臂弯曲加载方式下,以由小到大6个总应变范围作为控制参量,研究试验材料低周疲劳表面裂纹扩展特性,以期为含有表面裂纹体的压力容器低周疲劳剩余使用寿命评估提供依据。